Микроконтроллер MCS 296
Контрольная работа - Компьютеры, программирование
Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование
Содержание
1. Описание микроконтроллера MCS2962
2. Подключение ЖК-индикатора2
3. Подключение динамического ОЗУ3
4. Подключение АЦП4
5. Подключение клавиатуры4
6. Карта адресного пространства5
7. Межмашинный обмен через Почтовый ящик6
Заключение8
Список использованных источников9
1. Описание микроконтроллера MCS296
MCS296 фирмы Intel является 16 битным микроконтроллером с конвейерной архитектурой и встроенными возможностями цифровой обработки сигналов DSPсопроцессор.
2. Подключение ЖК-индикатора
В данном проекте в качестве индикатора на жидких кристаллах используется модуль ITM2002K2SR. Этот модуль состоит из БИС контроллера управления и ЖК-панели. Контроллер управления KS0066 фирмы SAMSUNG.
Модуль позволяет отображать 20 символов в одной строке при матрице символа 6х10 и курсор. Между символами имеются интервалы шириной в одну отображаемую точку. Каждому отображаемому на ЖКИ символу соответствует его код в ячейке ОЗУ модуля.
Для соединения ЖКИ-модуля с управляющей системой используются порты ввода/ вывода микроконтроллера, на которых формируется 8разрядная (PD0PD7) шина команды/ данные. Управляющие сигналы P_RS (выбор регистра команды/ данные), P_R/W (направление передачи данных: P_R/W =0 запись в память индикатора, P_R/W =1 считывание из памяти индикатора) и P_E (строб, сопровождающий сигналы на шине команды/ данные) формируются программно на обычных линиях ввода/ вывода микроконтроллера. Запись информации в ЖКИ-модуль происходит по спаду сигнала P_E. Три вывода 14контактного разъема (VSS, VDD, V0) предназначены для подачи питающего напряжения и напряжения смещения, которое управляет контрастностью дисплея.
Контроллер ЖК-модуля после приема байта команды или байта данных требует некоторого времени для обработки полученной информации, в течение которого не может проводить передачу.
3. Подключение динамического ОЗУ
Для подключения динамической памяти объемом 16 Мбайт к микроконтроллеру используется контроллер динамической памяти KP844140 фирмы National Semiconductor. KP844140 позволяет подключать до 16 Мбайт ДОЗУ. Контроллер синхронизирован с MCS296 на тактовой частоте 40 МГц. В качестве ДОЗУ была найдена микросхема HYB 3165160AT(L) 40/-50/-60 с организацией 4М х 16 фирмы SIEMENS.
Для начала работы с ДОЗУ необходимо сбросить контроллер KP844140. Для сброса сигнал RST должен быть активен не менее 16-ти положительных фронтов тактовой частоты (временная диаграмма, рисунок 1).
После включения ЭМ1 сигнал RST удерживается в состоянии 0 для сброса КДОЗУ. Программирование осуществляется при помощи сигналов ML, R012, C012, ECAS и RFIP (временная диаграмма, рисунок 2). По окончании программирования контроллер переходит в 40-миллисекундный период инициализации, после чего он будет доступен для работы.
Чтение/запись динамической памяти может проводиться в синхронном и асинхронном режимах. В данной работе будет использоваться асинхронный режим. Сигнал готовности DTCK.
Карта адресного пространства микроконтроллера составляет 16 МБ и ДОЗУ 16МБ, поэтому её не хватит для других внешних устройств. Для решения этой проблемы запрограммируем сигнал CS0 который будет выбирать банк памяти, если он равен 0 это означает, что идёт обращение к ДОЗУ, если 1 к другим внешним устройствам.
Микроконтроллер устанавливает сигнал RD=0, говоря о том, что происходит цикл чтения, CS0 установкой в 0, КДОЗУ отвечает установкой RAS в 0 по первому же положительному фронту, на R012 устанавливается адрес строки динамической памяти, в следующем такте устанавливается CAS =0, а на С012 адрес столбца и устанавливается DTACK = 0.
Цикл записи (временная диаграмма, рисунок 4) аналогичен чтению, за исключением установки WR=0.
Регенерация динамической памяти производится автоматически самим контроллером. Каждый раз, когда требуется регенерация, контроллер ожидает завершения цикла обмена данными. По окончании цикла чтения/ записи, контроллер формирует сигнал запроса регенерации RFRQ=0. В следующем такте выставляется сигнал RFIP=0 (идёт регенерация). В третьем такте устанавливается RAS=0. Через два такта сбрасывается запрос на регенерацию RFRQ=1, и потом сбрасываются RFIP и RAS (установкой в 1). Таким образом, цикл регенерации занимает 6 тактов (временная диаграмма, рис. 3). Может возникнуть такая ситуация, что контроллер начнёт регенерацию, а мы цикл чтения/ записи. Для исключения такой ситуации RFRQ заводится на вход EXTINT0 микроконтроллера. Таким образом, при появлении RFRQ=0 процессор прерывает выполнение программы чтения/ записи и ожидает окончания регенерации. Признаком окончания цикла регенерации служит RFIP=1.
4. Подключение АЦП
С помощью сигналов A, B, C, D (поступающих на входы мультиплексора) микроконтроллер канал, далее информация из выбранного канала поступает на вход одноканального и 16 разрядного АЦП (для его запуска устанавливается сигнал convst = 0), когда данные готовы АЦП устанавливает сигнал NMI =0, что вызывает прерывание микроконтроллера и считывания их.
5. Подключение клавиатуры
Клавиатура построена для организации опроса значения клавиш методом сканирования. Клавиатура доступна при установке сигнала CSKEY=0. При CSRW=0 доступна старшая половина бит регистра клавиатуры на запись, при CSRD=0 доступен весь регистр клавиатуры на чтение.
6. Карта адресного пространства
Микроконтроллер MCS296
1FFFFFFH
Внешняя память
FFF800HFFF7FFH
Внешнее